СПОСОБ ПОИСКА НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА АКВАТОРИИ Российский патент 2000 года по МПК G01V1/38 

Изобретение относится к области геофизических методов поиска полезных ископаемых, в частности месторождений нефти и газа, на акватории, в частности на шельфе.

Известен способ определения коэффициента рассеяния морского дна (SU, авторское свидетельство 1670647, G 01 V 1/38, 1991), применяемый также и при определении наличия месторождений на шельфе. Известный способ включает излучение с движущегося корабля сигналов в форме звуковых импульсов, прием рассеянных в обратном направлении сигналов антенной с диаграммой направленности в горизонтальной плоскости хуже, чем в вертикальной, регистрацию принятых сигналов в заданный момент времени и определение характеристик морского дна. Недостатком известного способа следует признать использование движущегося корабля, поскольку на излученные и отраженные сигналы накладываются колебания, возбуждаемые движущимся кораблем.

Известен также способ сейсмической разведки дна водного бассейна (SU, авторское свидетельство 1671026, G 01 V 1/38, 1992). Согласно известному способу вдоль исследуемого профиля проводят буксировку судном сейсмических приемников и источников, содержащих метатель воды, циклически вводят в контакт с грунтом дна сейсмические приемники и проводят излучение, прием и регистрацию сейсмических сигналов, причем ось устройства метания воды расположена в плоскости, перпендикулярной профилю буксирования и зеркально пересекается на вертикальной оси источника, буксирование сейсмических приемников и источников проводят в режиме их экранного планирования над дном водного бассейна, введение источников в контакт с грунтом проводят путем, по крайней мере, однократного синхронного метания воды, а излучение сейсмических сигналов осуществляют путем поочередного метания воды вверх вдоль указанных осей. Недостатком известного способа следует признать сложность его осуществления, вызванную необходимостью буксирования приемников и источников, а также сложность введения в контакт источников. Все вышеизложенное приводит к уменьшению точности метода.

Наиболее близким техническим решением можно признать способ поиска нефтегазовых месторождений на акватории (RU, заявка 97121827, G 01 V 1/38, 1999). Известный способ включает генерирование колебаний в воде, регистрацию информационного сигнала расположенными на дне акватории акустическими установками и математическую обработку информационного сигнала, причем регистрацию информационного сигнала, в качестве которого использован сейсмоакустический фон Земли, начинают до генерирования колебаний и заканчивают после прекращения генерирования, при этом информационный сигнал регистрируют не менее чем двумя трехкомпонентными акустическими установками одновременно по всем компонентам, а наличие нефтегазового месторождения определяют по появлению инфразвуковых частот в спектральных характеристиках информационного сигнала, записанного в процессе и после прекращения генерирования относительно спектральных характеристик информационного сигнала, записанного до генерирования. Недостатком известного способа следует признать его длительность, обусловленную необходимостью опускания и подъема акустических установок на дно акватории, а также возможное несовпадение компонент регистрации установками, поскольку установки могут расположиться и не на одной плоскости.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в усовершенствовании известного способа.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в повышении быстродействия способа и, следовательно, производительности поиска.

Для достижения указанного технического результата регистрируют информационный сигнал, в качестве которого использован сейсмоакустический фон Земли, не прекращая регистрации информационного сигнала, генерируют колебания в воде, заканчивают регистрацию сигнала после прекращения генерирования колебаний, регистрацию информационного сигнала осуществляют одновременно не менее чем двумя трехкомпонентными акустическими установками, помещенными в герметичные корпуса, одновременно по всем компонентам, наличие нефтегазового месторождения определяют по появлению инфразвуковых частот в спектральных характеристиках информационного сигнала, записанного в процессе и после прекращения генерирования относительно спектральных характеристик информационного сигнала, записанного до генерирования, причем трехкомпонентные акустические установки размещают на бортах плавсредств в местах, минимально подверженным собственным колебаниям корпуса плавсредства, при этом плавсредства удалены на одинаковое расстояние от источника генерирования колебаний. Обычно трехкомпонентные акустические установки располагают на произвольном расстоянии друг от друга, но, предпочтительно, их размещают на расстоянии 300 - 400 м друг от друга. Преимущественно, запись информационного сигнала проводят в течение 10-20 мин до начала генерирования колебаний и в течение не менее 5 мин после прекращения генерирования колебаний. Обычно генерирование колебаний проводят в течение не менее 5 мин. В качестве плавсредств предпочтительно используют несамоходные и/или не имеющие механических двигателей устройства (баржи, весельные шлюпки). В процессе измерений плавсредства предпочтительно закрепляют на якоре. В случае использования плавсредств с собственным движителем предварительно опытным путем выбирают на бортах плавсредства место, в котором влияние работы движителя на регистрируемый сигнал минимально. Предпочтительно в процессе регистрации сигнала выключать на плавсредствах с трехкомпонентными акустическими установками все возможные источники создания колебаний корпуса плавсредства.

В дальнейшем изобретение будет раскрыто с использованием чертежей. На фиг. 1 приведена схема реализации изобретения; на фиг. 2А приведены спектры, полученные при заведомом отсутствии нефтегазового месторождения; на фиг. 2Б приведены спектры, полученные при заведомом наличии нефтегазового месторождения. При реализации изобретения используют два плавсредства 1,2, на которых установлены трехкомпонентные акустические установки 3,4, плавсредство 5, на котором расположен источник 6 генерированного сигнала, относительный спектр 7, полученный путем сравнения спектра, зарегистрированного во время генерирования колебаний, со спектром, зарегистрированным до генерирования колебаний, когда плавсредства с трехкомпонентными акустическими установками были расположены в месте отсутствия месторождения, относительный спектр 8, полученный аналогичным путем при размещении трехкомпонентных акустических установок над месторождением.

Изобретение реализуют следующим образом. Над участком дна акватории устанавливают на якоре плавсредство (самоходная баржа) 5, на котором размещен источник 6 колебаний. На расстоянии 550 м от плавсредства 5 устанавливают на якорях плавсредства (гребные шлюпки) 1,2 с трехкомпонентными акустическими установками 3,4. Каждая установка 3,4 соединена посредством предусилителя и АЦП к процессору. Может быть использована любая трехкомпонентная акустическая установка, способная регистрировать акустические колебания в инфразвуковом диапазоне. По сигналу единого времени начинают регистрацию сейсмического фона Земли как информационного сигнала. Через 15 мин после начала регистрации сигнала производят в течение 6 мин генерирование источником 6 акустических колебаний. Регистрацию информационного сигнала продолжают как во время генерирования колебаний, так и в течение 10 мин после прекращения акустических колебаний. Затем плавсредства 1,2,5 перемещают по профилю на 1000 м от прежней точки и повторяют цикл измерений. Относительный спектр 7, полученный заведомо вне месторождения, приведен на фиг. 2А. Относительный спектр 8, полученный заведомо над месторождением, приведен на фиг. 2Б.

Время, затраченное на перемещение плавсредств, несравненно меньше времени перемещения трехкомпонентных акустических установок, что обеспечивает повышение быстродействия способа и, следовательно, его производительности.

Использование: для поиска месторождений нефти и газа на акватории, в частности на шельфе. Сущность: проводят регистрацию информационного сигнала, в качестве которого использован сейсмоакустический фон Земли. Не прекращая регистрацию информационного сигнала, проводят генерирование колебаний в воде. После окончания генерирования продолжают регистрацию информационного сигнала. Регистрацию осуществляют одновременно не менее чем двумя трехкомпонентными акустическими установками, помещенными в герметичный корпус, одновременно по трем компонентам. Акустические установки размещают на бортах плавсредств в местах, минимально подверженным собственным колебаниям корпуса плавсредства, причем плавсредства удалены на одинаковые расстояния от источника генерирования колебаний. Наличие нефтегазового месторождения определяют по появлению инфразвуковых частот в спектральных характеристиках информационного сигнала, записанного в процессе и после прекращения генерирования, относительно спектральных характеристик информационного сигнала, записанного до генерирования. Технический результат: повышение быстродействия и производительности способа. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ поиска нефтегазовых месторождений на акватории, включающий регистрацию информационного сигнала, в качестве которого использован сейсмоакустический фон Земли, генерирование, не прекращая регистрацию информационного сигнала, колебаний в воде, окончание регистрации после окончания генерирования, причем регистрацию осуществляют одновременно не менее чем двумя трехкомпонентными акустическими установками, помещенными в герметичный корпус, одновременно по трем компонентам, при этом наличие нефтегазового месторождения определяют по появлению инфразвуковых частот в спектральных характеристиках информационного сигнала, записанного в процессе и после прекращения генерирования, относительно спектральных характеристик информационного сигнала, записанного до генерирования, отличающийся тем, что трехкомпонентные акустические установки размещают на бортах плавсредств в местах, минимально подверженным собственным колебаниям корпуса плавсредства, причем плавсредства удалены на одинаковые расстояния от источника генерирования колебаний. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что трехкомпонентные установки размещают на произвольном расстоянии друг от друга. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что трехкомпонентные установки размещают на расстоянии 300 - 400 м друг от друга. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что запись информационного сигнала проводят в течение 10 - 20 мин до начала генерирования колебаний. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что генерирование колебаний осуществляют в течение не менее 5 мин. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регистрацию информационного сигнала осуществляют в течение не менее 5 мин после прекращения генерирования колебаний. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют несамоходные и/или не имеющие механических двигателей плавсредства. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе измерений плавсредства закрепляют на якоре. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что при использовании плавсредств с собственным движителем предварительно опытным путем выбирают на бортах плавсредства места, в которых влияние работы движителя на регистрируемый сигнал минимально. 10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что в процессе регистрации на плавсредствах выключают все возможные источники создания колебания корпуса плавсредства.